$ O C0 |. x* g, [1 计算机基础(10分); F2 @' x9 C! z& C' b
1.1 计算机的诞生和发展
( ]( e4 z. H8 m9 H& B T1.1.1 图灵测试:奠定了人工智能的理论基础/ p2 b7 U. s I
1.1.2 图灵机模型:奠定了可计算的理论基础# i- V. ?* n* J( P
1.1.3 ENIAC:第一台电子计算机,1946年,美国,采用十进制
6 a* ?* F$ C7 {" Q6 z- n1.1.4 冯·诺伊曼体系结构计算机3 H( j' @% {3 P
计算机采用二进制
: _/ o; I6 c' d& _' c: x采用二进制原因:
& |8 S) w2 ]% f9 H, h2 u计算简单
/ s5 y) t1 r1 b) T# n( a物理易实现(主要)/ y8 }% `' a7 I' `
逻辑易实现
0 q: o2 g' w1 u+ e“存储程序,自动的执行程序”& p& V& M+ Z% T1 i5 J& z; _8 {
计算机采用:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备 组成, P. B1 W5 o% O8 E" m, W
1.1.5 计算机的分代; F/ u% b6 W! j& m# A1 H+ k1 r& V6 I
第一代:电子管7 G) I) n8 Y) |7 w% Q4 G
第二代:晶体管
3 x" D7 K8 P% R第三代:中、小规模集成电路% s2 z) n# T& R4 G) ^
第四代:大规模、超大规模集成电路1 J6 H, e, k, m3 m/ R9 j( Q
1.1.6 计算机分类( |( c5 v5 ]8 T( J! T; n6 n) z
高性能计算机(超级计算机)
: }. ~ |2 ~6 s5 k6 Q微型计算机% H5 c3 k& G& J ~. A% [+ s5 S
工作站
9 Y" ? o. V; x+ g3 _/ t6 f5 p( F服务器5 d0 A3 p' d$ k' U: l
嵌入式计算机/ g2 q R8 \; K
1.1.7 计算机的应用! P; |/ I! G( o4 a. V* b0 W! R
科学计算
! j: _+ r3 J0 H0 Q5 [* J6 r高能物理
4 E( ?7 U9 ~* `5 G/ b! i9 U0 k2 L工程设计
- ^, s9 q1 F. `0 ?地震预测
! t) _2 K k, J" _8 i/ k* Z气象预报2 q) e4 k+ c/ `7 E" Q7 R: C: D
航天技术5 K- g1 v( Y9 ^* T
数据处理
( ~5 k7 T# e& `企业管理: k' K' T! v4 E) }* g' A+ S
物资管理8 p0 i, x0 c/ d5 @5 U0 e
报表统计$ O- d6 C: p, O* o0 i% ~
账目计算
$ J8 u s# _( k5 m; @& E信息情报
* b# d2 }5 `3 L: m+ p7 XCAD(计算机辅助设计)、 CAM(计算机辅助制作)、 CIMS(计算机集成制造系统)、 CAPP(计算机辅助工艺规划)、 CAE(计算机辅助工程)- F0 H+ D8 l- j9 y, R9 V& c
人工智能
" n; h2 Y3 o* y. b智能家居7 p) x# e2 x% b9 W; ~- x
无人机! y" }" O* p# |4 T1 K
无人驾驶/ c2 R, W; J0 V! p8 }2 ~
工业机器人
( e; J4 {$ N2 t p航空卫星
" [& @6 I k4 n Y电子商务 v/ M$ z( \9 d( x n
B2B、C2C、B2C、O2O r6 D7 J: K$ k# Z2 q7 u- [+ z( k
过程控制
( ` [4 L4 F! l1 s' R% k电表、水表
* W+ d! i( B- W; S# B/ S多媒体技术) z2 |6 ] M T! L
现代声像技术
: o/ n4 `- L0 L K( |& X5 l通信技术, r8 @6 r# u! [& k3 j/ | A
1.1.8 计算机新技术
' x( O7 ?$ V) ?# u* W物联网
; T ^ @2 a) |) l- r9 n% e1 s关键技术:传感器技术、RFID技术(射频识别技术)、嵌入式技术、位置服务技术、IPV6技术、二维码
8 l! l+ ?# m% i( x应用:智能家居、智能交通、智能医疗 ]3 G" z7 z0 @) ~0 p
英文:“Internet of Things”
& \+ c5 `* n, j; Y w8 x5 m大数据(巨量资料)5 i, T1 Z2 w8 A8 E; P1 h7 F8 B1 }3 \
特点(4V)
* u! h5 z' ]. v/ W( t8 ]大量(Volume)
+ d5 s; c; F8 M+ V- f/ g高速(Velocity)
) |( _; |1 p; D6 O多样(Variety)8 W6 A4 A1 b% h- \ z) g1 G
价值密度低(Value)
8 ], B5 |+ p% i5 Z, d5 E关键技术
) K5 x/ p) a' I+ h/ z大数据采集
1 H+ |7 _6 L) Y& A; F8 `/ K大数据预处理1 |, L# x, g4 T9 a8 k, C
大数据存储与管理2 V( c, e) n! H1 Z
大数据分析与挖掘6 A1 E7 m3 \- \6 @8 ?
云计算
7 z" D _# P7 B [: o' b) e( d3个特点
3 w% J( f0 l' g# n' ?超大规模
2 j) c; t9 C `: |5 F i资源抽象: A& _3 K. \5 O$ Q: O9 Q
高可靠性; N% \7 O+ F9 q# K: H9 n
云服务; m+ K* h. P1 \. J5 c4 S. A
IaaS(基础设施即服务):云存储% R8 Y' M4 ^0 b7 i$ ? ?
PaaS(平台即服务):云数据库* H& j6 l# d q$ B
SaaS(软件即服务):最顶层应用软件
* T4 _# k' o% u7 V虚拟现实(VR)全假. S) x8 h7 U _3 T
沉浸性. ?$ m E" A8 A: c9 x3 c
交互性4 @7 K U; I$ V% T
想象性
3 n8 q! M( Z' s增强现实(AR)半真半假' b# W0 r5 W* `9 M# I0 F
5G技术* H z# ?! R. j' ^, e2 D9 J0 L
最高可达10Gbps, A- [3 K8 |" O4 S- @ T) f
较低网络延迟# R+ x( M( O0 w: \- S1 b: a
应用领域:车联网、自动驾驶技术、外科手术、智能电网
! P* N" H" v" }% W% ^区块链
& k! F: R" U% n: h, U起源:比特币; t9 i7 }, L2 e' |0 [
特点(安匿不改去放毒)2 I# O. _0 G* A$ J: r) O6 {+ M; [1 s
独立性
% P. f5 n& n( ]8 v安全性
2 p5 N Z, e! C开放性
% C7 X8 Z8 `$ f4 m7 K* O匿名性
9 P m9 l6 t# z' ^不可篡改性
/ c' f a, ^1 `' b) A" w7 h) f9 ^去中心化: q, U* I% {8 c1 j6 [7 `5 p* o! t
核心技术9 g# n5 [! |+ {2 J7 M/ p
分布式账本, `- d0 j+ l$ r0 V% ^: j
非对称加密4 V7 E0 `" B5 E- H' S- u
共识机制, I$ A, f2 d& g* }$ D( A s0 [/ E
智能合约' A* K8 _. ]7 U; F2 s3 f6 W
1.2 数制; B$ D/ J7 K; C8 C4 J0 k+ f0 \. O
1.2.1 如:十进制D、二进制B、八进制O、十六进制H/ L, g8 |7 f7 g1 ^+ c. H% O
1.2.2 表示5 j* c1 `2 v. Z# E5 c# }# w2 K! Y
数码:基本数值大小的不同数字 eg:十进制的数码(0、1、2、3 ······ 9)
9 Y; e$ m) L# u4 l ^. k& q基数:数制使用的数码的个数,eg:十进制的基数是10
, J+ H* f c- N: q4 s权:数制中某一位数字所处位置的价值即权值,eg:十进制的“123” 中 “1”的权为 10^2。
7 A- M4 `, d# o$ R1.3 进制计算 d! h9 I: A* T; Q* }; ^. q9 e" @! Q
1.3.1 二进制
" H$ z* D4 L3 W, T- L7 k/ D副主题
$ ?( i6 s P- W2 I. X1.3.2 逻辑运算
1 ^! t8 b& W ~! s, x“非”+ q/ l1 \( }' C u/ |6 E
“与”
* ]5 q- ]% R3 _" t& q“或”( V# b- s* n; F8 q/ l: ~: j& d
“异或”
& D2 t1 Z& j- w5 q相同为 0
% I; n" j* n2 |" F- |8 \, p9 @不同为 1, R6 y7 k' Y/ W, w- K, ]2 S
“同或”+ _% `8 |! o1 i1 n8 C
相同为 1; i8 s+ M# t4 x, g1 \% D' y. q
不同为 0
$ O& E- ^9 T9 ~1.3.3 各数制之间转换
) q! s( z. e P4 D+ U2 }1 N进制加减的规则4 z6 `8 g9 L4 U7 t& l5 X, V7 y
逢R进一
; l6 n, z) e R- H借一为R
! g6 {; L9 t8 W十进制 → R 进制
' q! \" [8 |/ x5 t2 H# T$ [整数部分:除R反向取余
' `4 E! L7 O% D! \. M7 p小数部分:乘R正向取整
* }% C! c- H5 e8 gR进制 → 十进制
7 b" L( W% ?- k: P- @# |乘权求和
9 {/ P7 y" V7 U; E" h二进制 → 十六进制+ T, b( B: c6 W# L
8421法8 u1 Q2 x; i' \: W6 F, \
具体:$ q; K: f: n: M' O# o7 I8 v
整数部分位数不够四位时在最左侧加 02 u0 s1 |- w$ D* k& k
小数部分位数不够四位时在最右侧加 0
0 c% k2 K9 y& q4 [! [; Z8 m R十六进制 → 二进制 b1 R( D) x& f- V3 Y6 w" @+ U
1.4 信息的存储单位. c2 c$ t2 g3 Y9 X# n5 L0 s: S! M
1.4.1 位(bit)
3 C+ j3 n5 i. e* s1.4.2 字节(Byte B)2 g5 n; L+ e D3 W9 W; t6 Z! j
1Byte = 8bit3 O# i5 r8 _2 |4 I2 T
1GB = 2^30 B( n) q: V; _3 L O# ~, v$ y
1MB = 2^20 B$ l+ ^' D, p' W5 @$ _
1.4.3 机器字4 D4 O6 g: p2 J* V( h
1.5 数的表示
) q D$ V( O# n" j/ t( K1.5.1 有符号数
! J. Q& c `2 s# `n位有符号数表示的范围是 :-2^n-1 ~ +(2^n-1) -1
7 W3 n. |5 c+ l1 a# I6 p8 C( e5 @" N$ D1.5.2 无符号数
' Q# P" _4 N7 K: B' V! Yn位有符号数表示的范围是 : 0 ~ 2^n-1
" e; `# `, O) c( G% o& s1.5.3 n位二进制数表示的状态有 2^n 种
. I( e6 Z/ S$ r( W1.5.4 原反补码
l) l" ~$ V# _数的原码是其转换为二进制的数" k1 [% J$ S% G, ~6 ~
正数的 原、 反 、补码相同
( f5 e- d0 {3 w; C负数6 P8 I8 C3 I1 [/ a
原码:该数绝对值转换成二进制位后最高位补 “1”2 @- B" K) [$ T
反码:原发取反为反码
6 e6 i6 J+ D) z; I补码:在反码的基础上,最低位加 “1”
. J; _5 f l3 o3 F+ G& Q注意可反推:"减一取反"
1 n/ ~% u' f( p" J/ c1.5.5 字符编码(ASCⅡ码) [$ F# {5 t+ T+ e" S+ S
针对西文字符的编码: k/ P! H- N8 {0 v5 \
ASCⅡ码
: v0 F! h, I! f. ]$ h1 W4 c; J采用八位编码,占一个字节(B)7 A3 M" {' e, }' A7 a
最高位固定为0,其余7位用于表示西文字符(因而有2^7(128)种状态)- q m/ p% R' y& o
常见ASCⅡ码值% X& Q4 L! R0 l3 S7 x; a
换行符 - 10 回车符 - 13 空格 - 32 ‘0’- 48 ‘9’- 57 ‘A’- 65 ‘a’- 972 I/ y$ y& v# W+ F B3 F$ P' B, d
1.5.6 汉字编码
6 A9 y1 X+ X$ y" T' K2 d- f3 a机内码
) N8 J% v0 y& A/ K @6 d2 n最高位为 1+ {1 Q& [! |, I* u) @& D- f
计算机内部存储和处理汉字的模式
$ U, Y5 w8 Q; w机内码 = 国标码 + 8080H, n) F0 ?& }- i8 [8 g* T9 e
区位码8 w! r k' U% A( F9 x* @
表示汉字在区位表中的位置
0 [' o- k( T, W3 f国标码 = 区位码 + 2020H
5 X' \% w9 L% }7 K0 R& V) l国标码
* f* S5 \' \* I- z7 ~" F每个国标码最高位为 0; S) E2 O6 R* X6 Y0 h' r
汉字输出打印: 字形码(输出码/字模)5 l+ I* j$ C0 Y% V, G
输出码% `1 ]' c% n$ E& p. X4 @; s
音码(拼音输入法)! {( ^+ C J6 C2 J1 O2 f
形码(五笔打字)
5 e( r: B) g8 r点阵字模所占字节数 = 点阵行数 X 点阵列数 ÷ 8. [! w1 H6 U0 T0 T+ k8 m1 t
1.5.7 Unicode
, B" r6 }1 F# @1 F为每种语言中的每个字符设定唯一的二进制编码 便于统一表示世界上的主要文字% o1 Q- T$ H" ? x
1.6 计算思维7 U* g+ u8 O* c+ S: \& ?
1.6.1 本质:
4 ]( R5 ?# c( S9 F/ t* W抽象
; d; y- R3 G7 U4 [& |自动化$ | R$ U N( d o. ^ M5 u
1.6.2 特征+ ~& O/ y- c7 n) m/ o" R
【一】计算思维是属于人的思维方式,而不是计算机的 【二】计算思维过程既可以人执行也可以计算机执行 【三】计算思维是思想,不是人造物【四】计算思维是概念化,不是程序化
6 d* s" `( B& c% Z; _; V1.6.3 三大思维6 l& i; h6 c" j$ a- m. G
理论思维
8 u3 H4 s) ?9 g# i0 D/ \% M实验思维) ~) G& c, k# h" _& W
计算思维# i7 v) B& h7 N' m0 k/ Y6 }+ y8 y. @
1.6.4 计算思维基本问题
- \# K4 m+ b3 _$ M可计算性+ w) i7 u5 H3 E; u' u0 E# z, B
计算复杂性; P' t# O4 Y j
图灵测试
, v1 c. L5 G1 b3 x/ G#重庆专升本#- K2 W" Q: o; g" U9 U2 h
#专升本#
# }" E9 K6 g5 F#计算机基础知识# |